CN109561032B - 一种交换机模块及包括其的交换机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交换机模块，包括：核心板、交换底板和连接核心板和交换底板的COM‑E连接器。核心板包括：中央处理器；第一芯片，用于给中央处理器提供电源、时钟和上电时序控制；第一对外接口，与中央处理器连接，用于核心板与外界进行数据传输。交换底板包括：交换芯片；第二芯片，用于给交换芯片提供电源和时钟；第二对外接口，用于交换底板与外界进行数据传输；PHY芯片，与第二对外接口和交换芯片连接，用于提供网络的接入通道。COM‑E连接器上传输中央处理器对交换芯片进行配置的PCIE信号。本发明还公开了一种包括上述交换机模块的交换机。

Description

一种交换机模块及包括其的交换机

技术领域

本发明涉及数据交换领域，更具体地，特别是指一种交换机。

背景技术

交换机是一种用于电(光)信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。

交换机可以实现同一局域网内不同终端设备之间数据的交换，是现代组网中的重要设备。现有交换机通常将中央处理器(CPU)和交换芯片设计在一块电路板上，一旦设计完成，交换芯片只能搭配一种CPU，需要更换CPU时需要重新设计电路板。这样不仅费时费力，还增加了不必要的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种可以搭配不同架构的CPU或者交换芯片，当需要验证同一个交换芯片能否搭配不同架构的CPU使用时，只需要重新设计核心板；当需要验证同一个架构的CPU能否搭配不同的交换芯片使用时，只需要重新设计交换底板，减少了成本并且提高了效率。

基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种交换机模块，其特征在于，包括：核心板、交换底板和连接核心板和交换底板的COM-E连接器。核心板包括：中央处理器；第一芯片，用于给中央处理器提供电源、时钟和上电时序控制；第一对外接口，与中央处理器连接，用于核心板与外界进行数据传输。交换底板包括：交换芯片；第二芯片，用于给交换芯片提供电源和时钟；第二对外接口，用于交换底板与外界进行数据传输；PHY芯片，与第二对外接口和交换芯片连接，用于提供网络的接入通道。COM-E连接器，用于连接第一对外接口和第二对外接口，COM-E连接器传输中央处理器对交换芯片进行配置的PCIE信号。

在一些实施方式中，COM-E连接器还传输通过交换底板给核心板供电的电信号。

在一些实施方式中，核心板还包括电源输入插座，电源输入插座用于给核心板供电。

在一些实施方式中，第一对外接口包括：中央处理器输出的管理网口和串口。

在一些实施方式中，第二对外接口包括：光口和/或网口。

在一些实施方式中，网口包括RJ45网口。

在一些实施方式中，核心板还包括与中央处理器连接的硬盘装置和内存装置。

在一些实施方式中，硬盘装置包括mSATA硬盘或者板载Norflash。

在一些实施方式中，内存装置包括板载DDR内存或内存条。

本发明实施例的另一方面，还提供了一种包括上述交换机模块的交换机。

本发明具有以下有益技术效果：核心板是一个独立的CPU小系统，调试时可以单独对核心板单独进行调试；交换底板可以作为交换公板使用。当需要验证同一个交换芯片能否搭配不同架构的CPU使用时，只需要重新设计核心板；当需要验证同一个架构的CPU能否搭配不同的交换芯片使用时，只需要重新设计交换底板。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明提供的交换机模块的实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种交换机模块的实施例。图1示出的是本发明提供的交换机模块的实施例的结构示意图。如图1所示，本发明实施例包括核心板1、交换底板2和COM-E连接器3。

核心板1包括：中央处理器、第一芯片和第一对外接口。中央处理器用于控制核心板的数据传输并且可以与交换芯片进行通信。第一芯片，用于给中央处理器提供电源、时钟和上电时序控制，在某些实施例中，第一芯片包括第一电源芯片、第一时钟芯片和复杂可编程逻辑器件(CPLD)芯片，第一电源芯片用于给CPU提供电源，第一时钟芯片用于给CPU提供时钟，CPLD芯片用于给CPU提供上电时序控制。第一对外接口，与中央处理器连接，用于核心板与外界进行数据传输。

交换底板2包括：交换芯片、第二芯片和第二对外接口。交换芯片用于进行数据的交换。第二芯片，用于给交换芯片提供电源和时钟，在某些实施例中，第二芯片包括第二电源芯片和第二时钟芯片，第二电源芯片用于给交换芯片提供电源，第二时钟芯片用于给交换芯片提供时钟。第二对外接口，用于交换底板与外界进行数据传输。PHY芯片，与第二对外接口和交换芯片连接，用于提供网络的接入通道。

COM-E连接器3，用于连接核心板1和交换底板2，例如可以连接第一对外接口和第二对外接口，COM-E连接器3上具有中央处理器对交换芯片进行配置的PCIE信号。

PCIE(peripheral component interconnect express)是一种高速串行计算机扩展总线标准，它属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分别独享通道带宽，不共享总线带宽。通过PCIE协议将多个通信设备板间互联进行数据转发能够提高数据交换的速率，因此，本实施例中采用PCIE信号进行数据交换。在进行数据交换之前，CPU可以对交换芯片的参数进行配置，从而使得更利于数据的交换。上述配置的PCIE信号从核心板的CPU发出，经过COM-E连接器到达交换底板的交换芯片，交换芯片按照PCIE信号进行参数配置。

在本实施例中，COM-E连接器还传输通过交换底板给核心板供电的电信号。本实施例中可以通过交换底板给核心板供电，在其他的实施例中，核心板还包括电源输入插座，这样，在单独调试核心板时可以直接通过市电给核心板供电，避免核心板与交换底板断开后掉电的问题。核心板上还可以包括显示接口，便于调试时对核心板的性能进行查看。

根据优选的实施例，第一对外接口包括：中央处理器输出的管理网口和串口。CPU可以通过管理网口和串口与外界进行连接，CPU通过管理网口和串口输出数据，并且也可以通过第一对外接口从外部接收数据，从而完成数据的交换。

根据优选的实施例，第二对外接口包括：光口或网口。网口可以例如是对外输出的RJ45网口，光口可以是对外输出的万兆光口。当然，光口可以用进行电光转换的光模块代替，光模块可以是多路集成的。光模块通过电光转换将电信号转换成光信号，然后再通过光纤对数据进行传输。

交换底板还包括PHY芯片，与网口和交换芯片连接，用于提供网络的接入通道。PHY指物理层，PHY芯片一般指与外部信号接口的芯片。PHY芯片是用来在通讯两方传输信号前，与所连接的对端建立通路的器件。PHY芯片可以定义数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并可以向其他设备提供标准接口。

根据优选的实施例，核心板还包括与中央处理器连接的硬盘装置和内存装置。本实施例中的硬盘装置可以是mSATA硬盘或者板载Norflash。mSATA硬盘可以给核心板提供存储空间。Norflash的访问方式是随机读写，其读取速度快，但是一般Norflash芯片的容量小于1GBit，适合在高性能工业产品中使用。内存装置可以包括板载DDR内存或内存条。内存条可以为带ECC的SODIMM，内存条的容量可以为4GB或8GB。

本发明中将CPU小系统设计为一个核心板，将交换芯片和PHY等接口芯片放在交换底板上，通过COM-E连接器将核心板与交换底板连接。需要更换CPU时只需要重新设计核心板，同时核心板可以单独进行调试。

基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种包括上述交换机模块的交换机。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。

结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种交换机模块，其特征在于，包括：

核心板，包括：

中央处理器；

第一芯片，用于给所述中央处理器提供电源、时钟和上电时序控制；

第一对外接口，与所述中央处理器连接，用于核心板与外界进行数据传输；

电源输入插座，所述电源输入插座用于给核心板供电，

交换底板，包括：

交换芯片；

第二芯片，用于给所述交换芯片提供电源和时钟；

第二对外接口，用于交换底板与外界进行数据传输；

PHY芯片，与第二对外接口和交换芯片连接，用于提供网络的接入通道，

COM-E连接器，用于连接所述第一对外接口和所述第二对外接口，所述COM-E连接器传输所述中央处理器对所述交换芯片进行配置的PCIE信号。

2.根据权利要求1所述的交换机模块，其特征在于，所述COM-E连接器还传输通过所述交换底板给所述核心板供电的电信号。

3.根据权利要求1所述的交换机模块，其特征在于，所述第一对外接口包括：所述中央处理器输出的管理网口和串口。

4.根据权利要求1所述的交换机模块，其特征在于，所述第二对外接口包括：光口和/或网口。

5.根据权利要求4所述的交换机模块，其特征在于，所述网口包括RJ45网口。

6.根据权利要求1所述的交换机模块，其特征在于，所述核心板还包括与所述中央处理器连接的硬盘装置和内存装置。

7.根据权利要求6所述的交换机模块，其特征在于，所述硬盘装置包括mSATA硬盘或者板载Norflash。

8.根据权利要求6所述的交换机模块，其特征在于，所述内存装置包括板载DDR内存或内存条。

9.一种交换机，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的交换机模块。

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